Nicolas Minc Développement de l’embryon : le cytoplasme a son mot à dire

Les mystères de l'embryogenèse

La fécondation de l’œuf est au début de toute vie animale. Cette cellule unique se divise ensuite pour former un embryon composé de milliers de cellules, d’où émergeront les organes et les tissus. Ces premières divisions sont tout sauf aléatoires : elles suivent une chorégraphie tridimensionnelle spécifique que l’on appelle patron de clivage.

Nicolas Minc et son équipe cherchent à comprendre les mécanismes fondamentaux de l’organisation spatiale de ces divisions cellulaires. Ils étudient l’embryogenèse c’est-à-dire la manière dont les cellules de l’embryon se divisent, un processus commun à tous les animaux qu’il s’agisse des invertébrés ou de l’être humain, permettant ainsi de définir leurs formes, leur polarité et leur destin cellulaire.

 

Le rôle du cytoplasme dans la division cellulaire 

Nicolas Minc utilise des méthodes innovantes d’imagerie, de mécano-biologie et de modélisation, en exploitant l’embryon d’oursin comme modèle, pour étudier les propriétés physiques du cytoplasme (la viscosité, l’élasticité ou la fluidification) et comprendre comment il s’écoule au sein d’une cellule. 

Le développement embryonnaire est un processus complexe et fascinant, qui commence par la division d’une seule cellule pour générer deux cellules identiques, puis 4, puis 8 jusqu’à générer un embryon composé de quelques centaines de cellules, puis un organisme entier. Ce processus nécessite de déplacer des objets situés dans le cytoplasme, tels que les différents organites (structures spécialisées et séparées du reste de la cellule par une membrane) et le squelette des cellules, de façon coordonnée et précise. 

L’équipe de Nicolas Minc a récemment démontré le rôle des propriétés physiques du cytoplasme dans le mouvement du fuseau mitotique, un système qui assure la bonne répartition des chromosomes dans les cellules lors de la division cellulaire. Actuellement, son équipe souhaite aborder des questions sur la manière dont les propriétés physiques du cytoplasme sont contrôlées dans l'espace et dans le temps pour réguler le développement embryonnaire.

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Impulscience 

Le projet interdisciplinaire porté par Nicolas Minc et soutenu par Impulscience s'appuie sur les premières étapes du développement des embryons d'oursins, qui présentent l’avantage d’avoir de grandes cellules avec un vaste cytoplasme. Ce modèle permettra à l’équipe de Nicolas Minc d’étudier les propriétés du cytoplasme à plusieurs échelles (de la cellule unique à l’embryon), états cellulaires (cellules en division) et environnements (pressions et températures). 

En premier lieu, ils souhaitent comprendre comment la composition du cytoplasme définit ses propriétés physiques et lui permettent de s’adapter aux variations de température et de pression propres à l’environnement marin. Ils vont également évaluer les effets d’objets situés à l’intérieur, comme le squelette cellulaire et les organites, sur les propriétés physiques du cytoplasme afin de favoriser la division cellulaire. Enfin, ils étudieront l’importance des propriétés du cytoplasme pour mener à bien les premières étapes du développement embryonnaire. Ce projet apportera une compréhension physique sans précédent de la manière dont le cytoplasme est contrôlé pour réguler la division cellulaire et la formation des embryons.